编译器扩展关键字

一、内存与结构控制类

1. packed (内存对齐控制)

struct __attribute__((packed)) SensorData 
{ 
    uint8_t id; // 1字节 
    uint32_t value; // 4字节（取消对齐填充） 
}; // 总大小=5字节（默认可能有填充到8字节）

• 作用：取消结构体/联合体的内存对齐
• 适用编译器：GCC/Clang/IAR/Keil
• 等价写法：
  • Keil: __packed struct
  • IAR: #pragma pack(1)

2. aligned (强制对齐)

uint32_t buffer[4] __attribute__((aligned(16))); // 16字节对齐

• 作用：指定变量或结构体的对齐方式
• 典型应用：DMA缓冲区、SIMD指令数据

3. section (指定存储段)

__attribute__((section(".bootloader"))) void Boot_Entry() {}

• 作用：将函数/变量放入指定内存段
• 应用场景：Bootloader代码隔离、特殊内存区域分配

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二、函数行为控制类

1. naked (裸函数)

__attribute__((naked)) void ISR_Handler() { __asm("MOV R0, #0x01\nBX LR"); }

• 作用：禁止编译器生成函数序言/尾声
• 应用场景：中断服务程序、上下文切换

2. weak (弱符号)

__attribute__((weak)) void Default_Handler() {}

• 作用：允许符号被重定义
• 典型应用：库函数默认实现（可被用户覆盖）

3. noinline (禁止内联)

__attribute__((noinline)) void Critical_Func() {}

• 作用：强制函数不被编译器内联优化
• 应用场景：调试关键函数、性能测试

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三、中断相关类

1. interrupt (中断函数)

// GCC void __attribute__((interrupt)) TIM1_IRQHandler() {} 
// IAR __interrupt void TIM1_IRQHandler() {}

• 作用：声明中断服务函数
• 编译器差异：
  • Keil: __irq
  • IAR: __interrupt

2. naked + interrupt 组合

__attribute__((naked, interrupt)) void HardFault_Handler()
{ 
    __asm("TST LR, #4\nITE EQ\nMRSEQ R0, MSP\nMRSNE R0, PSP\nB HardFault_DebugHandler"); 
}

• 典型应用：硬件异常处理（需手动保存上下文）

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四、优化控制类

1. optimize (优化级别)

__attribute__((optimize("O0"))) void NoOptimize_Func() {}

• 作用：指定单个函数的优化级别
• 应用场景：调试关键代码时禁用优化

2. used (强制保留符号)

__attribute__((used)) static void UnusedButImportant() {}

• 作用：防止未使用的函数被优化删除

3. unused (忽略未使用警告)

void Logging(__attribute__((unused)) int level) {}

• 作用：抑制编译器关于未使用参数的警告

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五、硬件相关类

1. volatile (易变性)

volatile uint32_t *reg = (uint32_t*)0x40021000;

• 标准C关键字，但常用于嵌入式：
  • 告诉编译器不要优化对内存/寄存器的访问

2. at (绝对地址定位)

// Keil语法 uint32_t __at(0x20001000) SharedBuffer;

• 作用：将变量定位到指定物理地址
• 等价实现：
  • GCC: __attribute__((section(".ARM.__at_0x20001000")))

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六、跨编译器对照表

功能	GCC/Clang	Keil (ARMCC)	IAR
取消结构体对齐	__attribute__((packed))	__packed	#pragma pack(1)
中断服务函数	__attribute__((interrupt))	__irq	__interrupt
绝对地址定位	__attribute__((section))	__at	__no_init + 链接脚本
弱符号	__attribute__((weak))	__weak	__weak

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七、使用建议

1. 可移植性警告
   这些关键字都是编译器扩展，建议通过宏定义隔离：

   #ifdef __GNUC__ 
       #define PACKED __attribute__((packed)) 
   #elif defined(__ICCARM__) 
       #define PACKED __packed 
   #endif

2. 关键场景示例
   Flash操作函数（需绝对地址访问）：

   __attribute__((section(".flash_ops"))) 
   __attribute__((aligned(4))) void Flash_Program(uint32_t addr, const uint8_t *data) 
   { // 直接操作Flash控制器的汇编指令 }